[發明專利]一種超磁致伸縮材料驅動的棘輪機構

有效

• 申請號: 201410130281.2
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103912649B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 王建;蘇德瑜;羅善明;常雪峰
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: F16H29/02
• 分類號: F16H29/02
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙)35221
• 代理人: 麻艷

技術領域

本發明屬于機械傳動技術領域，尤其涉及一種超磁致伸縮材料驅動的棘輪機構，其適用于自動化的間歇傳動上，如生產線、手表秒針走動等。

背景技術

焦爾在1840年就發現磁性體在被磁化的過程中其外型尺寸會發生變化，后來人們稱之為磁致伸縮效應。磁致伸縮材料從一開始磁致伸縮系數只有40×10^-6的Ni或者Co晶體發展到磁致伸縮系數達110×10^-6的鐵氧體材料。磁致伸縮材料的功能性使得其發展十分迅猛，尤其是80年代美國、日本等國家爭先對其性能、相結構和磁結構做了充分研究，并在此基礎上開發了大量的實用器件。

另一方面，棘輪機構以其結構簡單、工作可靠等優點，在各類機械設備中廣泛應用，多用于進給、轉位或分度、制動、超越、計數等場合。目前棘輪機構的傳動基本上都是由電機通過曲柄滑塊機構帶動的，普遍存在著體積較大，結構復雜等缺點。

有鑒于上述不足，本發明人經過長期研究，提出了一種由超磁致伸縮材料的位移放大和保持功能驅動棘輪機構的運動裝置，本案由此而產生。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有的由電機通過曲柄滑塊機構驅動棘輪機構的結構復雜、占用空間大等缺點，而提供一種可由超磁致伸縮材料的位移放大和保持功能驅動棘輪機構的運動裝置。

為解決上述技術問題，本發明的技術解決方案是：

一種超磁致伸縮材料驅動的棘輪機構，包括驅動系統、位移放大系統、棘輪機構系統和基座；該驅動系統包括固定在基座上的超磁致伸縮材料和線圈；該棘輪機構系統包括棘輪及與棘輪配合的主動棘爪和止回棘爪，該棘輪通過銷軸連接在基座上，該止回棘爪鉸接在基座上；該位移放大系統設置在超磁致伸縮材料的伸長端與棘輪機構系統的主動棘爪之間，用以將超磁致伸縮材料的伸長量放大后帶動主動棘爪位移。

所述的位移放大系統包括輸入桿、中間桿、輸出桿和復位彈簧，該輸入桿、中間桿與輸出桿的一端均鉸接在基座上；所述超磁致伸縮材料的伸長端與輸入桿靠近其鉸接處接觸，該輸入桿的自由端與中間桿靠近其鉸接處接觸，該中間桿的自由端與輸出桿靠近其鉸接處接觸；所述的主動棘爪鉸接在該輸出桿上，所述的復位彈簧設置在輸出桿的自由端一側。

所述的輸出桿鉸接在所述棘輪的銷軸上。

所述的超磁致伸縮材料固定端一側設有用以調節該超磁致伸縮材料的初始伸長量的預緊螺栓。

采用上述方案后，本發明通過磁場實現超磁致伸縮材料的伸縮效果，位移放大系統用于實現伸縮位移的放大，使其能夠推動單個棘輪齒運動，同時壓縮復位彈簧，當無磁場作用時，超磁致伸縮材料恢復原來的長度，在復位彈簧作用下，棘輪機構主動棘爪復位。如此反復，實現自動式間歇傳動。由于本發明創造性地利用超磁致伸縮材料的伸縮效應，并通過位移放大系統驅動棘輪機構運轉，從而實現棘輪機構的自動式間歇式傳動，其結構簡單且占用空間小。

附圖說明

圖1是本發明的裝配圖；

圖2是本發明所述驅動系統與位移放大系統的裝配圖；

圖3是本發明所述棘輪機構系統前進運動圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳述。

本發明所揭示的是一種超磁致伸縮材料驅動的棘輪機構，如圖1至圖3所示，為本發明的較佳實施例。所述的棘輪機構主要包括驅動系統1、位移放大系統2、棘輪機構系統3和基座4。其中：

所述的驅動系統1主要包括超磁致伸縮材料11和線圈12，且該超磁致伸縮材料11和線圈12均固定在基座4上。進一步的，所述的超磁致伸縮材料11固定端一側設有預緊螺栓13，用以調節該超磁致伸縮材料11的初始伸長量。

所述的棘輪機構系統3主要包括棘輪31及與該棘輪31配合的主動棘爪32和止回棘爪33，該棘輪31通過銷軸34連接在基座4上，該止回棘爪33鉸接在基座4上。